Perancangan Pendeteksi Asap Rokok di Ruangan Not Smoking

Airman: Jurnal Teknik dan Keselamatan Transportasi Volume 2 Nomor 2 Desember 2019

P-ISSN 2622 – 0105

170

Jurnal Teknik dan Keselamatan Transportasi

Perancangan Pendeteksi Asap Rokok di Ruangan Not Smoking Area pada

Bandara Menggunakan Mikrokontroller Berbasis Android

Design of Cigarette Smoke Detection in Smoking Rooms Not Smoking in The

Airport Using Android Based Microcontroller

Fatmawati Sabur1, Kurniaty Atmia2

[email protected], [email protected]

Akademi Teknik dan Keselamatan Penerbangan Makassar

ABSTRAK

Ruangan bebas asap rokok di bandara sangat penting dijaga. Asap rokok sangat berbahaya bagi

kesehatan karena mengandung berbagai bahan pencemaran yang dapat menyebabkan bermacam-macam

penyakit batuk, kanker, dan gangguan kesehatan lainnya. Banyak cara dilakukan untuk meminimalisir

bahaya asap rokok diantaranya dengan membuat stiker/spanduk larangan merokok dan seminar larangan

merokok. Namun, cara tersebut kurang efektif karena masih terdapat beberapa orang yang tidak

menyadari pentingnya untuk tidak merokok di tempat umum dan ruangan tertutup atau ber-AC. Tujuan

dari penelitian ini adalah untuk merancang alat simulasi pendeteksi asap rokok di ruangan tertutup dan

ber-AC di bandara yang ditampilkan melalui Dashboard Floor plan Ruangan Indoor Bandara, dengan

menggunakan Microcontroller Node MCU yang dilengkapi module wireless ESP8266 dengan

menggunakan protocol MQTT untuk komunikasi data node sensor ke server dengan pengujian sistem

menggunakan pendekatan black box testing atau yang umumya dikenal test case. Jenis penelitian ini adalah

penelitian experimental. Penelitian ini dilakukan dengan cara melakukan uji coba dimana rancangan

mekanik maupun elektronika untuk komponen hardware. Teknik atau metode yang digunakan yaitu metode

pustaka dengan cara mengumpulkan beberapa data tertulis baik dari buku, literature, dan tutorial-tutorial

sebagai bahan referensi dan mengamati kondisi di gate 1 bandara sultan hasanuddin. Kesimpulan

berdasarkan hasil pengujian alat pendeteksi asap rokok adalah Sistem prototype alat pendeteksi asap

rokok dapat mendeteksi asap orang merokok pada ambang 650 ppm dan memberikan informasi terkait

lokasi deteksi asap dengan memanfaatkan jaringan internet. Sehingga pihak bandara dapat mendeteksi

asap rokok dengan mudah dan untuk mengefektifkan larangan merokok di suatu ruangan tertutup dan ber-

AC.

Kata kunci: pendeteksi asap; mikrokontroler; android

ABSTRACT

The non-smoking rooms at the airport are crucial. Cigarette smoke is very harmful to health

because it contains various pollution substances that can cause a variety of cough diseases, cancer, and

other health disorders. There are many ways to minimize the danger of cigarette smoke by making non-

smoking stickers/banners and smoking prohibition seminars. However, the way is less effective because

there are still some people who do not realize the importance of not smoking in public places and indoor

or air-conditioned rooms. The purpose of this research is to design a cigarette smoke detector simulation

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

Airman: Jurnal Teknik dan Keselamatan Transportasi Volume 2 Nomor 2 Desember 2019

P-ISSN 2622 – 0105

171

tool in an indoor and AIR-conditioned room that is displayed through the Dashboard Floor plan Indoor

Airport room, using Microcontroller Node MCU equipped ESP8266 Wireless module by using MQTT

protocol for Data Communication sensor node to server with system test using black box testing approach

or in generally known as test case. The type of this research is experimental research. This research is

conducted by conducting trials where mechanical and electronic design for hardware component.

Technique or method used is a method of library by collecting some written data both from books, literature,

and tutorials as reference material and observe the conditions at Gate 1 of Sultan Hasanuddin Airport.

Conclusion based on testing results of cigarette smoke detector is a prototype system of cigarette smoke

detection tools can detect smoke of the smoking at the threshold of 650 ppm and provide information related

to the location of smoke detection by utilizing a network Internet. So, the airport can detect cigarette smoke

easily and to effective smoking ban in a room is AIR-conditioned.

Keywords: smoke detector; microcontroller; android

1. PENDAHULUAN

Ruangan bebas asap rokok di bandara

sangat penting dijaga. Asap rokok sangat

berbahaya bagi kesehatan karena mengandung

berbagai bahan pencemaran yang dapat

menyebabkan bermacam-macam penyakit

batuk, kanker, dan gangguan kesehatan lainnya.

Walaupun merokok ini berbahaya, kebutuhan

merokok cukup besar karena banyak orang yang

tidak peduli akan efek negative dari merokok.

Survei memperkirakan pada tahun 2013

jumlah perokok aktif di Indonesia 61,4 juta, dan

akan bertambah dari tahun ke tahun

(www.depkes.go.id). Diperkirakan, konsumsi

rokok di Indonesia setiap tahun mencapai 199

miliar batang rokok atau urutan ke-5 setelah

RRC, AS, Jepang, dan Rusia.

Perokok dapat dibedakan menjadi dua

yaitu perokok aktif dan perokok pasif. Perokok

aktif adalah orang yang menghisap rokok secara

langsung. Perokok pasif adalah orang yang

secara tidak langsung menghisap rokok tetapi

menghisap asap rokok yang dikeluarkan dari

mulut orang yang sedang merokok. Menurut

penelitian, perokok pasifmemiliki resiko lebih

besar dari perokok aktif. Zat yang terkandung

dalam asap rokok yang dihisap perokok pasif

yaitu 2 kali lebih banyak Nikotin, 5 kali lebih

banyak Karbon Monoksida, 3 kali lebih banyak

Tar, dan 50 kali lebih zat kimia yang berbahaya

bagi kesehatan. Senyawa- senyawa ini tetap

berada diudara sebagai asap tembakau yang

dihirup. Senyawa berbahaya ini dapat melayang

di udara selama ber jam - jam.

Banyak cara dilakukan untuk

meminimalisir bahaya asap rokok bagi perokok

pasif ini diantaranya dengan membuat

stiker/spanduk larangan merokok dan seminar

larangan merokok. Namun, cara tersebut kurang

efektif karena masih terdapat beberapa orang

yang tidak menyadari pentingnya untuk tidak

merokok di tempat umum dan ruangan tertutup

atau ber-AC.

Alat ini dirancang agar dapat

diaplikasikan pada ruangan tertentu dimana

ruangan tersebut tidak diijinkan merokok atau

terdapat asap rokok, seperti ruangan tertutup dan

ber-AC. Alat ini dapat memberikan peringatan

melalui layar LCD jika terdapat asap rokok yang

terdeteksi bersamaan dengan terkirimnya SMS

pemberitahuan pada handphone petugas. Sistem

pendeteksian ini merupakan sistem yang

bertujuan mengaktifkan alarm secara otomatis

sehingga dapat berfungsi sebagai pengingat bagi

perokok diruangan tersebut.

a. Kajian Teori

1) Sistem kontrol

Menurut Franky Chandra, Deni Arifianto,

Sistem kontrol (control system) adalah suatu alat

(kumpulan alat) untuk mengendalikan,

memerintah, dan mengatur keadaan dari suatu

sistem. Sistem kontrol dapat juga didefenisikan

sebagai kumpulan cara atau metode yang

dipelajari dari kebiasaan-kebiasaan manusia

dalam bekerja, dimana manusia membutuhkan

suatu pengamatan kualitas dari apa yang telah

mereka kerjakan sehingga memiliki karakteristik

sesuai dengan yang diharapkan pada mulanya.

Perkembangan teknologi menyebabkan manusia

selalu terus belajar untuk mengembangkan dan

mengoperasikan pekerjaan-pekerjaan kontrol

yang semula dilakukan oleh manusia menjadi

serba otomatis (dikendalikan oleh mesin).Dalam

aplikasinya, sistem kontrol memegang peranan

penting dalam teknologi.Sebagai contoh,

otomatisasi industri dapat menekan biaya

produksi, mempertinggi kualitas, dan dapat

http://www.depkes.go.id/

AIRMAN: Jurnal Teknik dan Keselamatan Transportasi Volume 2 Nomor 2 Desember 2019

P-ISSN 2622 – 0105

172

menggantikan pekerjaan-pekerjaan rutin yang

berulang. Sehingga dengan demikian

akanmeningkatkan kinerja suatu sistem secara

keseluruhan, dan pada akhirnya memberikan

keuntungan bagi manusia yang menerapkannya.

Sistem kendali terdiri dari sub-sistem dan

proses (plants) yang disusun untuk mendapatkan

keluaran(output) dan kinerja yang diinginkan

dari input yang dijelaskan pada gambar di bawah

ini menunjukkan blok diagram untuk sistem

kendali paling sederhana, sistem kendali

membuat sistem dengan input yang diberikan

menghasilkan output yang diharapkan.

Gambar 1. Sistem Kendali

Sistem pengendalian proses terbagi

menjadi dua yaitu sistem pengendalian manual

dan sistem pengendalian otomatis.

a. Sistem Pengendalian Manual adalah sistem

pengendalian dengan subyek adalah makhluk

hidup, contoh oleh manusia. Biasanya sistem

ini dipakai pada beberapa proses-proses yang

tidak banyak mengalami perubahan beban

(load) atau pada proses yang tidak kritis.

b. Sistem Pengendalian Otomatis adalah sistem

pengendalian dimana subyek digantikan oleh

suatu alat yang disebut controller.Dimana

tugas untuk membuka dan menutup valve

tidak lagi dikerjakan oleh operator, tetapi atas

perintah controller.

2) Sistem pengaturan

Sistem pengaturan adalah sistem yang

terdiri dari beberapa elemen sistem yang dapat

mengendalikan atau mengatur suatu besaran

yang diinginkan. (Franky Candra, Deni

Arifianto, 2011 : 112).

Sistem pengatur terdiri dari 2 (dua) jenis yaitu;

a. Open-loop (LoopTerbuka) adalah sistem

kontrol yang keluarannya tidak

mempengaruhi terhadap aksi

pengontrolannya. Dengan kata lain sistem

kendali loop-terbuka adalah proses

pengendalian dimana variable input

mempengaruhi output yang dihasilkan.

b. Close-Loop (Loop-Tertutup) adalah sistem

kontrol yang keluarannya mempengaruhi

langsung aksi pengontrolannya. Dengan kata

lain, kesalahan sama dengan nol.

Sistem kontrol dengan Close-Loop

merupakan proses pengendalian dimana variable

yang dikendalikan (output) disensor secara

kontinyu, kemudian dibandingkan dengan

besaran acuan. Variable yang dikendalikan dapat

berupa dari hasil pengukuran temperature,

kelembaban, posisi mekanik, kecepatan

putaran.Hasil pengaturan tersebut diumpan-

balikkan ke pembanding (Komparator) yang

dapat berupa peralatan mekanik, listrik,

elektronik atau pneumatic. Pembanding

membandingkan sinyal sensor yang berasal dari

variable yang dikendalikan dengan besaran

acuan dan hasilnya berupa sinyal kesalahan.

Selanjutnya, sinyal kesalahan diumpankan

kepada peralatan kendali dan proses untuk

memperbaiki kesalahan sehingga menghasilkan

output sesuai yang dikehendaki.

Langkah–langkah dalam perancangan dan

analisis suatu sistem pengaturan antara lain:

a. Menentukan sistem fisis dari elemen sistem

kontrol. Sistem fisis dapat berupa

temperature, listrik, gaya flow dan

sebagainya.

b. Mentransformasi sistem fisis.

c. Membuat diagram blok.

d. Analisis dan perancangan.

3) Mikrokontroller

a. NodeMcu

NodeMcu merupakan sebuah opensource

platform IoT dan pengembangan Kit yang

menggunakan bahasa pemrograman Lua untuk

membantu programmer dalam membuat

prototype produk IoT atau bisa dengan

memakai sketch dengan arduino IDE.

Pengembangan Kit ini didasarkan pada modul

ESP8266, yang mengintegrasikan GPIO, PWM

(Pulse Width Modulation), IIC , 1-Wire dan

ADC (Analog to Digital Converter) semua

dalam satu board. Keunikan dari Nodemcu ini

sendiri yaitu Boardnya yang berukuran sangat

kecil yaitu panjang 4.83cm, lebar 2.54cm, dan

dengan berat 7 gram. Tapi walaupun

ukurannya yang kecil, board ini sudah

dilengkapi dengan fitur wifi dan firmwarenya

yang bersifat open source. Penggunaan

NodeMcu lebih menguntungkan dari segi

biaya maupun efisiensi tempat, karena

NodeMcu yang ukurannya kecil, lebih praktis

dan harganya jauh lebih murah dibandingkan

dengan Arduino Uno. Arduino Uno sendiri

merupakan salah satu jenis mikrokontroler


P-ISSN 2622 – 0105

173

yang banyak diminati dan memiliki bahasa

pemrograman C++ sama seperti NodeMcu,

namun Arduino Uno belum memiliki modul

wifi dan belum berbasis IoT.

Untuk dapat menggunakan wifi Arduino

Uno memerlukan perangkat tambahan berupa

wifi shield. NodeMcu merupakan salah satu

prduk yang mendapatkan hak khusus dari

Arduino untuk dapat menggunakan aplikasi

Arduino sehingga bahasa pemrograman yang

digunakan sama dengan board Arduino pada

umumnya.

(a)

(b)

Gambar 2. Arduino uno

a. Board arduino pada umumnya

b. Pin Mapping NodeMcu

Spesifikasi NodeMcu adalah sebagai

berikut ini:

a. Tipe ESP8266 ESP-12E

b. Vendor Pembuat LoLin

c. USB port Micro Usb

d. GPIO Pin 13

e. ADC 1 pin (10 bit)

f. Usb to Serial Converter CH340G

g. Power Input 5 Vdc

h. Ukuran Module 57 x 30 mm

(a)

Gambar 3. Node MCU ESP 12

a. Blok Digaram Node MCU

b. Rangkaian Node MCU

b. Speaker (Buzzer)

Buzzer adalah sebuah komponen

elektronika yang berfungsi untuk mengubah

getaran listrik menjadi getaran suara. Pada

dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama

dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari

kumparan yang terpasang pada diafragma dan

kemudian kumparan tersebut dialiri arus


P-ISSN 2622 – 0105

174

sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi

akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung

dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena

kumparan dipasang pada diafragma maka setiap

gerakan kumparan akan menggerakkan

diafragma secara bolak-balik sehingga membuat

udara bergetar yang akan menghasilkan suara.

Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa

proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan

pada sebuah alat (alarm).

Gambar 4. Buzzer / Speaker

c. Exhaust fan

Exhaust fan berfungsi untuk menghisap

udara di dalam ruang untuk dibuang ke luar, dan

pada saat bersamaan menarik udara segar di luar

ke dalam ruangan. Selain itu exhaust fan juga

bisa mengatur volume udara yang akan

disirkulasikan pada ruang. Supaya tetap sehat

ruang butuh sirkulasi udara agar selalu ada

pergantian udara dalam ruangan dengan udara

segar dari luar luar ruangan.

Gambar 5. Exhaust Fan

d. Sensor MQ2

Sensor MQ 2 merupakan sensor gas

monoksida yang berfungsi untuk mengetahui

keberadaan gas karbon monoksida, dimana

sensor ini yang di pakai untuk memantau

keberadaan asap rokok dalam peneletian ini.

Sensor ini memiliki sensitivitas tinggi dan

waktu responyang cepat. Keluaran yang

dihasilkan sensor ini adalah sinyal analog,

MQ 2 memerlukan tegangan 5 V DC,

resistnsi sensor ini akan berubah bila ada

gas, out put darisensor ini dihubungkan

ke pin Analog padamikrokonntroler Arduino

yang akan menampilkan dalam bentuk sinyal

digital (Anonim, 2016).

Gambar 6. diagram blok pendeteksi asap rokok

Gambar 7. Bentuk fisik sensor MQ2

4) SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

merupakan salah satu protokol yang umum

digunakan untuk pengiriman surat elektronik

di Internet. Protokol ini dipergunakan untuk

mengirimkan data dari komputer pengirim

surat elektronik ke server surat elektronik

penerima. Protokol ini timbul karena desain

sistem surat elektronik yang mengharuskan

adanya server surat elektronik yang

menampung sementara sampai surat

elektronik diambil oleh penerima yang

berhak. Smtp adalah protokol pada jaringan

internet yang berfungsi untuk mengirim pesan

email agar tepat waktu dan efisien kepada

penerima. Smtp memberi perintah untuk

mengontrol negosiasi dan transmisi melalui

koneksi data stream transfer control protocol

(TCP).


P-ISSN 2622 – 0105

175

5) Node JS

Node js adalah perangkat lunak yang

didesain untuk mengembangkan aplikasi

berbasis web dan ditulis dalam sintaks bahasa

pemrograman JavaScript. Bila selama ini kita

mengenal JavaScript sebagai bahasa

pemrograman yang berjalan di sisi

client/browser saja, makaNode.js ada untuk

melengkapi peran JavaScript sehingga bisa

juga berlaku sebagai bahasa pemrograman

yang berjalan di sisi server, seperti halnya

PHP, Ruby, Perl, dan sebagainya. Node.js dapat

berjalan di sistem operasi Windows, Mac OS

X dan Linux tanpa perlu ada perubahan kode

program. Sejak kehadirannya, Nodejs banyak

membawa perubahan terhadap dunia

pemrograman, khususnya web. Dengan Nodejs,

kita bisa membuat aplikasi Web, Desktop,

Mobile, bahkan IoT (Internet of Things).

Protokol MQTT (Message Queue

Telemetry Transport) atau yang biasa disebut

MQTT yaitu protocol untuk komunikasi yang

bersifat machine to machine atau M2M dan

bekerja di layer ketujuh atau aplikasi dan

bersisifat lightweight message. Meskipun

koneksi dalam keadaan terputus, semua pesan

yang dikirim akan terjamin oleh protokol

MQTT. Metode komunikasi publish/subscribe

merupakan metode pengiriman yang

digunakan oleh protokol MQTT. Pesan pada

MQTT dikirim ke broker dan berisi topik

yang dikirimkan oleh publisher. Kemudian

topic tadi diolah untuk diteruskan ke

subscriber berdasarkan dari permintaan

pengguna.

6) JSON

JSON JavaScript Object Notation atau

yang dikenal dengan JSON merupakan

sebuah format teks yang tidak memiliki

ketergantungan terhadap bahasa pemrograman

tertentu serta dapat digunakan sebagai sarana

dalam proses pertukaran data pada platform

tertentu. Selain itu JSON juga memiliki

sebuah keuntungan jika menggunakannya

mudah untuk dimengerti dan dibaca oleh

pengguna karena tersusun berpasang - pasang.

7) NODE-RED

Node-Red adalah sebuah tool berbasis

browser untuk membuat aplikasi Internet of

Things (IoT) yang mana lingkungan

pemrograman visualnya mempermudah

penggunanya untuk membuat aplikasi sebagai

“flow”. Lanskap bahasa pemrograman

sangatlah luas dan meliput berbagai jenis

gaya dan paradigma pemrograman. Bahasa

imperatif berorientasi objek saat ini

menguasai dunia pemrograman, namun begitu

sebetulnya ada alternative untuk

pengembangan atau produksi software dan

juga untuk membuat prototype.Node-Red

mengambil jalur alternative tersebut untuk

pengembangan software. Pertamaadalah bahasa

pemrograman visual. DarIpada membuat

aplikasi sebagai barisan kodingan, Node-Red

fokus ke program sebagai flow.

Gambar 8. flow pengembangan Node-Red

Flow ini terbentuk dari node-node

yang saling berhubungan di mana tiap node

melakukan tugas tertentu. Walaupun Node-

Red didesain untuk Internet of Things (IoT),

ia juga dapat digunakan untuk keperluan

umum dan untuk berbagai macam jenis

aplikasi. Node-Red menyediakan berbagai

jenis node yang dapat membuat membuat

developer langsung menjadi produktif, seperti:

Menampilkan input node dan output node

yang mana mengizinkan subskripsi dan tanda

terima dari topik MQ Telemetry Transport

(MQTT) dan keluaran dari topik MQTT ke

sebuah broker.Mengembangan layanan web

melalui permintaan HTTP (beserta pembuatan

balasan HTTP); dan TCP level rendah dah

layanan User Datagram Protocol yang dapat

membuat server, menerima input, dan

menghasilkan output.

8) Aplikasi Arduino IDE

Perangkat Lunak Arduino IDE adalah

suatu software khusus yang digunakan untuk

membuat program untuk papan Arduino, dimana

program tersebut menggunakan java yang dapat


P-ISSN 2622 – 0105

176

ditulis dan dibaca oleh kontroler Arduino.IDE

Arduino terdiri dari:

➢ Editor program, sebuah window yang

memungkinkan pengguna menulis dan

engeditprogram dalam bahasa Processing.

➢ Compiler, sebuah modul yang mengubah

kode program (Bahasa Processing) menjadi

kode biner. Bagaimanapun sebuah

mikrokontroler tidak akan bisa memahami

Bahasa Processing. Yang bisa dipahami

oleh mikrokontroler adalah kode biner.

Itulah sebabnya compiler diperlukan

dalam hal ini.

➢ Uploader, sebuah modul yang memuat kode

biner dari komputer ke dalam memory

didalam papan Arduino.

9) Bahasa Pemograman Arduino

Arduino board merupakan perangkat yang

berbasiskan mikrokontroler. Perangkat lunak

(software) merupakan komponen yang membuat

sebuah mikrokontroller dapat bekerja. Arduino

board akan bekerja sesuai dengan perintah yang

ada dalam perangkat lunak yang ditanamkan

padanya.

Bahasa Pemrograman Arduino adalah

bahasa pemrograman utama yang digunakan

untuk membuat program untuk arduino board.

Bahasa pemrograman arduino menggunakan

bahasa pemrograman C sebagai dasarnya.

Karena menggunakan bahasa

pemrograman C sebagai dasarnya, bahasa

pemrograman arduino memiliki banyak sekali

kemiripan, walaupun beberapa hal telah berubah

10) Struktur Program

Setiap program Arduino (biasa disebut

sketch) mempunyai dua buah fungsi yang harus

ada.

void setup( ) { }

Semua kode didalam kurung kurawal

akan dijalankan hanya satu kali ketika program

Arduino dijalankan untuk pertama kalinya.

void loop( ) { }

Fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi

void setup) selesai. Setelah dijalankan satu kali

fungsi ini akan dijalankan lagi, dan lagi secara

terus menerus sampai catu daya (power)

dilepaskan.

11) Syntax

Berikut iniadalah elemenbahasaC

yangdibutuhkan untuk format penulisan. ).

//(komentar satu baris)Kadang diperlukan untuk

memberi catatan pada diri sendiri apa arti dari

kode-kode yang dituliskan. Cukup menuliskan

dua buah garis miring dan apapun yang kita

ketikkan dibelakangnya akan diabaikan oleh

program.

/* */(komentar banyak baris)

Jika anda punya banyak catatan, maka hal

itu dapat dituliskan pada beberapa baris sebagai

komentar. Semua hal yang terletak di antara dua

simbol tersebut akan diabaikan oleh program.

{ }(kurung kurawal)

Digunakan untuk mendefinisikan kapan

blok program mulai dan berakhir (digunakan

juga pada fungsi dan pengulangan).

;(titk koma)

Setiap baris kode harus diakhiri dengan

tanda titik koma (jika ada titik komayang hilang

maka program tidak akan bisa dijalankan

12) Variabel

Sebuah program secara garis besar dapat

didefinisikan sebagai instruksi untuk

memindahkan angka dengan cara yang cerdas.

Variabel inilah yang digunakan untuk

memindahkannya.

a. int (integer)

Digunakan untuk menyimpan angka dalam 2

byte (16 bit). Tidak mempunyai angka

desimal dan menyimpan nilai dari -32,768

dan 32,767.

b. Long (long)

Digunakan ketikainteger tidak mencukupi

lagi. Memakai 4 byte (32 bit) dari memori

(RAM) dan mempunyai rentang dari -

2,147,483,648 dan 2,147,483,647.

c. Booelean

Variabel sederhana yang digunakan untuk

menyimpan nilai TRUE (benar) atau FALSE

(salah). Sangat berguna karena hanya

menggunakan 1 bit dari RAM.

d. Float

Digunakan untuk angka desimal (floating

point). Memakai 4 byte (32 bit) dari RAM

dan mempunyai rentang dari -

3.4028235E+38 dan 3.4028235E+38.

13) Struktur Pengaturan

Program sangat tergantung pada pengaturan apa

yang akan dijalankanberikutnya, berikut ini

adalah elemen dasar pengaturan.

1. if..else, dengan format seperti berikut ini:

if (kondisi) { }


P-ISSN 2622 – 0105

177

else if (kondisi) { } else { }

Dengan struktur seperti diatas program akan

menjalankan kode yang ada di dalam kurung

kurawal jika kondisinya TRUE, dan jika tidak

(FALSE) maka akan diperiksa apakah kondisi

pada else if dan jika kondisinya FALSE maka

kode pada else yang akan dijalankan

2. for, dengan format seperti berikut ini: for (int

i = 0; i < #pengulangan; i++) { }

Digunakan bila anda ingin melakukan

pengulangan kode di dalam kurung kurawal

beberapa kali, ganti #pengulangan dengan

jumlah pengulangan yang diinginkan.

Melakukan penghitungan ke atas dengan i++

atau ke bawah dengan i–

Digital

1. PinMode(pin, mode)

Digunakan untuk menetapkan mode dari

suatu pin, pin adalah nomor pinyang akan

digunakan dari 0-19 (pin analog 0-5 adalah

14-19). Mode yang bisa digunakan adalah

INPUT atau OUTPUT.

2. DigitalWrite(pin, value)

Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai

OUTPUT, pin tersebut dapat dijadikan HIGH

(ditarik menjadi 5 volts) atau LOW

(diturunkan menjadi ground).

3. digitalRead(pin)

Ketika sebuah pin ditetapkan sebagai INPUT

maka anda dapat menggunakan kodeini

untuk mendapatkan nilai pin tersebut apakah

HIGH(ditarik menjadi 5 volts) atau LOW

(diturunkan menjadi ground).

14) Analog

Arduino adalah mesin digital tetapi

mempunyai kemampuan untuk beroperasi di

dalam alam analog (menggunakan trik). Berikut

ini cara untuk menghadapi hal yang bukan

digital.

1. analogWrite(pin, value)

Beberapa pin pada Arduino mendukung

PWM (pulse width modulation) yaitu pin 3,

5, 6, 9, 10, 11. Ini dapat merubah pin hidup

(on)atau mati (off) dengan sangat cepat

sehingga membuatnya dapat berfungsi

layaknya keluaran analog. Value (nilai) pada

format kode tersebut adalah angka antara 0 (

0% duty cycle ~ 0V) dan 255 (100% duty

cycle ~ 5V).

2. analogRead(pin)

Ketika pin analog ditetapkan sebagai INPUT

anda dapat membaca keluaran voltase-nya.

Keluarannya berupa angka antara 0 (untuk 0

volts) dan 1024 (untuk 5 volts).

15) Black Box

Black Box adalah cara pengujian

dilakukan dengan hanya menjalankan atau

mengeksekusi unit atau modul kemudian

diamati apakah hasil dari unit itu sesuai dengan

proses bisnis yang diinginkan, (Jogiyanto.HM,

2008 : 62). Dengan kata lain, black box

merupakan user testing, biasanya pengujian

perangkat lunak dengan metode black box

melibatkan client atau pelanggan yang memesan

perangkat lunak tersebut, dari sini dapat

diketahui keinginan client terhadap perangkat

lunak tersebut, misal client ingin tampilannya

diubah atau proses penjalanan perangkat lunak

tersebut agar lebih dimengerti.

Metode uji coba blackbox memfokuskan

pada keperluan fungsional dari software. Karna

itu ujicoba black box memungkinkan

pengembang software untuk membuat himpunan

kondisi input yang akan melatih seluruh syarat-

syarat fungsional suatu program. Ujicoba black

box bukan merupakan alternatif dari ujicoba

white box, tetapi merupakan pendekatan yang

melengkapi untuk menemukan kesalahan

lainnya, selain menggunakan metode white box.

Ujicoba black box berusaha untuk

menemukan kesalahan dalam beberapa kategori,

diantaranya:

a. Fungsi-fungsi yang salah atau hilang.

b. Kesalahan interface.

c. Kesalahan dalam struktur data atau akses

database eksternal.

d. Kesalahan performa.

e. kesalahaninisialisasi dan terminasi.

Gambar 9. Bagan Black Box


P-ISSN 2622 – 0105

178

16) PPDIOO Metodologi

Penelitian yang akan pendekatan

PPDIOO Network life cycle sebagai acuan

dalam membuat penelitian ini.

Gambar 10. Ppdioo Metodologi

Berikut adalah penjelasan dari masing-masing

tahap dalam PPDIOO:

Prepare : Melakukan analisis terhadap masalah

yaitu bagaimana membuat alat sensor

extensomer yang mampu di jangkau

oleh semua kalangan.

Plan : Merencakan kebutuhan software dan

kebutuhan hardware yang akan dibuat

dan diharapkan dapat memberikan

informasi seutuhnya terhadap kebutuhan

yang ada.

Design :Bentuk desainnya adalah berdasarkan

rancangan penelitian dimana pembuatan

sensor pendeteksi dini sebagai server.

Implementasi : Pada tahap ini merupakan

semua yang telah direncanakan dan di

desain. Dalam tahap ini melingkupi

instalasi serta konfigurasi terhadap

rancangan alat sensor extensometer.

Operate : Dalam tahap ini perlu adanya

analisis dari perancangan yang dibuat.

Apakah berjalan sesuai dengan analisis

awal atau tidak.

Optimize : Tahap ini memerlukan perhatian

khusus terhadap kebijakan yang perlu

dibuat untuk mengatur dan membuat

sistem agar dapat berjalan dengan baik.

A. Kerangka Berfikir

Gambar 11. Kerangka Pikir

2. METODE

Jenis penelitian yang digunakan adalah

penelitianexperimental. Penelitian ini dilakukan

dengan cara melakukan uji coba dimana

rancangan mekanik maupun elektronika untuk

komponen hardware rancang bangun alat

menggunakan sensor ini dapat bekerja sesuai

dengan tujuan penelitian.

Penelitian ini dilaksanakan dibulan Mei

s/d Juli2019, bertempat di Bandara sultan

hasanuddin

Populasi dalam penelitian ini adalah

Seluruh Ruang not Smoking Area diseluruh area

bandara.

Sampel dalam penelitian ini adalah ruang

tunggu keberangkatan gate 1 bandara

hasanuddin.

Metode Pengumpulan Data

Teknik atau metode yang digunakan

dalam pengumpulan data yaitu metode pustaka


P-ISSN 2622 – 0105

179

dengan cara mengumpulkan beberapa data

tertulis baik dari buku, literature, dan tutorial-

tutorial sebagai bahan referensi dan mengamati

kondisi di gate 1 bandara sultan hasanuddin

Instrumen ini dibutuhkan untuk

pengambilan data untuk penelitian baik

penelitian kualitatif maupun penelitian

kuantitatif. Instrumen penelitian adalah alat atau

fasilitas yang digunakan oleh peneliti dalam

mengumpulkan data agar pekerjaannya lebih

mudah dan hasilnya lebih baik dalam arti lebih

cermat, lengkap, dan sistematis sehingga lebih

mudah diolah.

Pengolahan Data

Penelitian ini menggunakan metode

penelitian deskriptif Kuantitatif melalui

pengumpulan dan pencatatan data guna

membantu dalam melakukan perancangan alat

pendeteksi asap rokok.

Analisis Data

Dalam melakukan perancangan pada

prototype ruangan ruangan tertutup dan ber-AC

dengan detectorasap rokok berbasis

mikrokontroler NodeMCU dibutuhkan alat dan

bahan sebagai berikut: Tabel 1. Alat Penelitian

No. Alat Satuan

1 Solder 1 buah

2 Gurinda 1 buah

3 Lem Acrilit 1 botol

4 Avometer(Multimeter) 1 buah

5 Obeng 1 buah

6 Arduino IDE 1 buah

7 Tang Potong 1 buah

8 Satu Unit Komputer 1 buah

9 Bor Listrik 1 buah

Tabel 2. Bahan Penelitian

No Bahan Satuan

1 Acrelit 1 papan

2 Dioda 4 buah

3 Timah 1 gulung

4 PCB 1 papan

5 Kipas 3 buah

6 Sensor Gas MQ-7 1 buah

7 Resistor

8 LED (Light Emitting

Diode)

3 buah

9 FeCI (Ferrit

Chlorida)/Pelarut

10 NodeMCU 1 buah

11 Adaptor 1 buah

12 LCD (Liquid Crystal

Display)

1 buah

13 Motor dc 1 buah

14 Resistor 7 buah

16 Transistor 6 buah

17 Elco 8 buah

18 Relay 3 buah

19 Kabel pelangi 2 meter

20 Relay 3 buah

21 Terminal Blok 2 buah

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

a. ANALISA

Umumnya sistem pendeteksi sensor

asap yang digunakan beredar dipasaran berupa

smoke detector yang dilengkapi dengan buzzer

dengan prinsip kerja ketika mendeteksi asap

maka akan mengaktifkan buzzer, sensor tersebut

umumnya berdiri sendiri dan tidak dapat

dimonitoring dari jarak jauh. Mengigat luasnya

ruangan fasilitas umum yang menggunakan AC

(Air Conditioning) di bandara maka perlu

dipasang beberapa titik pemasangan sensor.

Dalam penenelitian ini peneliti mengambil studi

kasus ruangan yang digunakan adalah ruangan

fasilitas umum bandara gate 1 keberangkatan

Gambar 12. Simulasi desain terminal ruang tunggu

Adapun floorplan bandara tersebut

tampak seperti gambar dibawah ini, dari

gambaran floorplan tersebut, dalam penelitian

ini menggunakan 10 sample titik pemasangan

sensor yang lokasinya berfokus pada ruangan

disekitar gate1, gate2 dan gate3.


P-ISSN 2622 – 0105

180

Gambar 13. Floorplan simulasi rancangan

Pada penelitian ini, dirancang sistem yang

dapat dimonitoring secara realtime, melalui

dashboard yang dapat di pantau melakui

personal komputer ataupun perangkat mobile.

Selain itu pada penelitian ini juga di integrasikan

perangkat exhause yang difungsikan sebagai

pengisap asap mana kala pembacaan sensor

mencapai ambang batas nilai sensor yang

ditentukan untuk mentriger relay pada exhouse

dan ketika sensor mendeteksi bahwa kondisi

ruangan sudah normal maka sistem akan

menonaktifkan exhouse. Pada saat yang

bersamaan ketika buzzer aktif maka di dashoard

floorplan akan tampak perubahan tampilan

berwarna merah yang menandakan ruangan

yang terdeteksi asap, selanjutnya sistem akan

mengirimkan notifikasi ke perangkat mobile

petugas.

Dari analisa tersebut maka perlu

dilakukan beberapa perencanaan diantaranya:

perancangan arsitektur jaringan wireless sensor

network, perancangan Microncontroller dan

sensor yang digunakan, perancangan aplikasi

backend, perancangan aplikasi frontend

1. PERANCANGAN ARSITEKTUR

JARINGAN

Topologi jaringan yang digunakan

merupakan Topologi Star yang mana semua

node sensor akan terhubung ke access point

utama sebagai gateway untuk koneksi ke

internet. Sedangkan server yang digunakan

berbasis virtual cloud server yang memiliki IP

public sehingga bisa diakses dari luar.

Gambar 14. Rancangan Arsitektur Jaringan Sitem

Pendeteksi Asap

Didalam server di install beberapa paket

aplikasi untuk keperluan pengembangan sistem,

diantaranya Sistem Operasi Linux, Node-JS,

Apache, PHP, Node-Red dan Server MQTT

Broker.

2. PERANCANGAN HARDWARE

Dalam prancangan alat menggunakan

microcontroller WEMOS D1. Microcontroller

ini dilengkapi modul ESP8266 yang memiliki

module wireless yang bekerja pada frequensi 2.4

GHz.Sensor MQ2 memiliki pinout yang terdiri

dari pin1 sebagai ground, pin2 difungkikan

sebagai Vcc. Buzzer yang terhubung pada

microcontroller nantinya akan menghasilkan

sebuah tone yang mengeluarkan output audio.


P-ISSN 2622 – 0105

181

Gambar 15. Rancangan hardware

3. DESAIN APLIKASI FRONT END

Aplikasi Frontend yang dirancang berupa

dashboard yang mempilkan status sensor dari

masing-masing ruangan yang rencana akan

dipasangkan sensor dan notifikasi ke petugas

dari server terkait lokasi ruangan/sensor yang

mendeteksi asap.

Gambar 16. Desain Aplikasi Front End dan peletakan

sensor

4. DESAIN APLIKASI BACKEND

Pada aplikasi backend, menggunakan

Platform IoT Node-red untuk memproses data

dari masing-masing sensor, serta menyajikan

dashboard berupa chart (grafik) status sensor.

Adapun wireframe perancangan

dashboard yang akan di implementasikan

tampak seperti gambar dibawah ini.

Gambar 17. Desain Aplikasi Backend

A. IMPLEMENTASI

1. IMPLEMENTASI SENSOR &

MICROCONTROLLER

Dalam perancangan alat pendeteksi asap

rokok ini yang pertama kita lakukan adalah

merangkai alat pendeteksi asapnya, dimana

sensor dan sirene sebagai point penting dalam

rangkaian tersebut (tampak pada gambar 18 a),

selanjutnya merangkai modul arduino dengan

sensor tersebut seperti tampak pada gambar 18 b

(a) (b)

Gambar 18. Rancangan rangkaian

a. Sensor

b. Microcontroller

Langkah selanjutnya adalah merangkai

seluruh komponen kedalam protocol telemetri

menjadi satu rangkaian utuh untuk selanjutnya

dilakukan uji coba rancangan alat.


P-ISSN 2622 – 0105

182

(a) (b)

Gambar 19. Implementasi protocol telemetri

a. Merangkai sensor

b. Merangkai microcontroller

2. IMPLEMENTASI DASHBOARD BACKEND

Rangkaian protocol telemetri selesai,

maka pada dashboard tampilan aplikasi simulasi

pendeteksi asap rokok akan tampak seperti

gambar berikut. Apabila sensor mendeterksi

asap maka secara otomatis fan akan menyala dan

lampu led akan menyala sebagai indicator

pendeteksi asap, sehingga petugas dapat dengan

mudah mengetahui lokasi terdeteksi asap.

Gambar 20. Implementasi Dashboard backend

3. IMPLEMENTASI NOTIFIKASI DAN

DASHBOARD

Dalam penerapannya, peralatan

pendeteksi asap diletakkan dibeberapa lokasi

dengan menghubungkan peralatan ke aplikasi

notifikasi dengan tujuan agar dapat dimonitor

dengan mudah tingkat atau kadar udara tercemar

asap rokok. Dalam rancangan ini, notifikasi akan

mengaktifkan alarm dengan kadar asap rokok

sebesar 650 ppm, seperti tampak pada gambar

berikut. Kadar asap sebesar 650 ppm dalam uji

coba peralatan masuk dalam kategori

mengganggu kenyamanan penumpang lain di

area tersebut.

Gambar 21. Tampilan notifikasi pada dashboard

Indikator dari sensor alarmdapat dipantau

melalui aplikasi Iot Makassar dengan nomor IP

103.129.221.49. dimana pemantauan ini dapat

dilakukan dengan memanfaatkan jaringan

internet melalui computer ataupun alat selular

berbasis android, sehingga lokasi atau area yang

mengandung kadar asap berlebih sekitar 650

ppm dapat diketahui dengan cepat melalui

aplikasi tersebut. Seperti tampak pada gambar

berikut.

Gambar 22. Tampilan monitoring alarm

4. PENGUJIAN SISTEM

Dalam pengujian system aplikasi

pendeteksi asap rokok, kadar asap dalam satuan

ppm, ditentukan nilai kadarnya pada rangkaian

rancangan dengan beberapa hambatan yang akan

berubah nilai besar tegangantergantung dari

perubahan kadar asap tersebut. Bila kadar asap

meningkat maka resistansi elektrik sensor akan

menurun menyebabkan tegangan yang

dihasilkan oleh output sensor akan meningkat an

bila nilai besar tegangan output sensor mencapai

4.5 Volt maka sensor otomatis akan menyala,


P-ISSN 2622 – 0105

183

indicator sensor berfungsi dengan kadar asap

sebesar 650 ppm.

Tabel 3. Hasil Uji Peralatan

No Kadar

Asap

Rokok

Rs/Ro Ro RS Vout

(ppm) (K

Ohm)

(K

Ohm)

(K

Ohm)

Sensor

(V)

1 50 0.37 9 3.33 3

2 100 0.31 9 2.81 3.2

3 150 0.26 9 2.35 3.4

4 200 0.22 9 1.94 3.6

5 300 0.18 9 1.58 3.8

6 400 0.14 9 1.25 4

7 500 0.11 9 0.95 4.2

8 600 0.08 9 0.68 4.4

9 700 0.05 9 0.43 4.6

10 750 0.02 9 0.21 4.8

4. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian system

prototype alat pendeteksi asap rokok berbasis

Arduino dapat di tarik kesimpulan, Sistem

prototype alat pendeteksi asap rokok pada ruang

tunggu gate 1 dapat mendeteksi asap orang

merokok pada ambang 650 ppm dan

memberikan informasi terkait lokasi deteksi

asap dengan memanfaatkan jaringan internet.

SARAN

Berikut saran yang dapat disampaikan

kepada pembaca penelitian ini:

1. Sensor yang dipasang harus lebih dari satu

dengan tujuan apabila terdapatseseorang

yang merokok pada satu titik lokasi maka

akan lebih cepat lebih terdeteksi.

2. Sebaiknya pendeteksian orang merokok yang

mampu di pantau dari jarak jauh

menggunakan sistem berbasis android ini

dapat dikembangkan dengan metode yang

lebih mengedepankan teknologi.

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih yang tak terhingga kepada

bapak sinaga yang telah membantu dalam

pembuatan aplikasi ini, dan keluarga tercinta

yang telah mensupport.

DAFTAR PUSTAKA

Budi Raharjo. (2002). Penulisan Laporan,

Skripsi, dan Tesis dengan

Microsoft Word, Yogyakarta,

Andi.

Franky Chandra., Deni Arifianto, (2011).

Jago Elektronik rangkaian Sistem

Otomatis, Jakarta Selatan, PT.

Kawan Pustaka.

Jogiyanto, H.M. (2008). “Analisis&

Desain System Informasi”,

Yogyakarta.

Andi, Munawar, (2008). Pemodelan

Visual dengan UML, Penerbit

Graha Ilmu.

M. Ary Heryanto, & Wisnu Adi P,.

(2008). Pemrograman Bahasa C

Untuk Mikrokontroler

ATMega8535”, Yogyakarta,

Andi.

Taufik Dwi Septiani Suyadhi, (2010).

Buku Pintar Robotika,

Yogyakarta, Andi.Widodo

Budihartono, 2008, “Panduan

Praktikum Mikrokontroler AVR

ATMega8535 Menggunakan

Bahasa C (CodevisionAVR)”,

Informatika

Bandung.www.depkes.go.id, 2

Desember 2014, 22:02 WITA

http://e-belajarelektronika.com/membuat-robot-

line-follower-dengan-avratmega8535


line-follower-dengan-avr-atmega8535/

https://www.google.com/search?q=kegunaan+r

angkaian+driver&ie=utf-8&oe=utf-

8#q=fan+pc



8#q=gambar+buzzer

http://www.depkes.go.id/

http://e-belajarelektronika.com/membuat-robot-line-follower-dengan-avratmega8535

http://e-belajarelektronika.com/membuat-robot-line-follower-dengan-avratmega8535

http://e-belajarelektronika.com/membuat-robot-line-follower-dengan-avr-atmega8535/


https://www.google.com/search?q=kegunaan+rangkaian+driver&ie=utf-8&oe=utf-8#q=fan+pc



https://www.google.com/search?q=kegunaan+rangkaian+driver&ie=utf-8&oe=utf-8#q=gambar+buzzer




P-ISSN 2622 – 0105

184



8#q=gambar+sensor+mq7


line-follower-dengan-avr-

atmega8535/maiachandz.blogspot.com

www.mind.ilstu.edu

http://softwaretestingfundamentals.com/blackbo

x-tes

https://www.google.com/search?q=kegunaan+rangkaian+driver&ie=utf-8&oe=utf-8#q=gambar+sensor+mq7






http://maiachandz.blogspot.com/2011_01_01_archive.html

http://software/

Documents

Perancangan Pendeteksi Asap Rokok di Ruangan Not Smoking